速度激发出的动力
2016-05-14
狂风能吹起尘土,吹倒树木;洪水能冲倒房屋,冲垮堤坝。这是因为风和水在流动时对物体产生了推力!
另外,你注意过以下现象吗?在空中飞翔的鸟儿,不扇动翅膀也不会摔落;大型飞机就算没有巨大的螺旋桨,也不会下落;帆船比赛时,帆船逆风也能航行。
分析上面的例子,同学们会发现:水和空气在流动时会对物体产生推力。这个力有时可能会是破坏力,有时也会成为意想不到的辅助力!
一、速度能激发出动力
科学家经过大量的实验发现:当气体或液体以一定的速度经过一侧凸出的物体时,会使两侧形成不同的速度,速度大的一侧,压力较小;速度小的一侧,压力较大,从而对物体产生一定方向的推力。
飞机的机翼、鸟的翅膀,它们都是上侧凸起。当气体从上表面经过时,流动速度会在凸起的一侧加快,另一侧速度稍小,从而产生了向上的压力。所以,它们在空中有向上的力支撑着,才不会落下来!
二、小实验,大奥秘
将形状不同的物体放在流动的气体或液体中,就会在两侧产生神奇的推力。这一现象此后被人们广泛地应用到了生活中。下面,就让我们用几个简单的小实验来体会一下吧!
实验1 “会飞”的纸杯
器材:两个纸杯
做法:
将两个纸杯套在一起,迅
速向两个杯口的连接处吹气。你会看到杯子迅速地跃起,当到达所吹气流的最大处时,纸杯就会向前飞出。
这是因为迅速吹出的气流,使纸杯上面的压力变小,所以底部的压力将纸杯托起。还有在风中举起的雨伞,有时会感到有种被向上拉起的感觉,也是这个原因!
再比如,当汽车达到一定速度(约80公里/小时)时,汽车上方的压力较小,下方的压力较大,就会产生向上的举力,从而减小与地面的摩擦力,车辆就更省油了。飞机也是借助它的大机翼起飞的。
实验2 被吸住的乒乓球
通常情况下,乒乓球很容易被吹走。但如果我们借助一个简单的工具,就可以看到一些奇特的现象!
器材1:漏斗(可将饮料瓶上端切开,做成简易漏斗)、乒乓球
做法1:使漏斗口向下,将乒乓球放在下方,在不吹气时,乒乓球受重力作用会下落。但如果你用力向下吹气,一个奇怪的现象就发生了:乒乓球不仅没有下落,反而会紧紧地贴在漏斗口处。
器材2:自来水龙头、淋浴喷
头、乒乓球
做法2:将乒乓球放入水中,打开水龙头让水流冲击乒乓球,你会发现乒乓球怎么都不会被冲走。还可以用带有接头的淋浴喷头去实验,当水流达到一定速度时,乒乓球会被紧紧地吸住!任凭水不断冲下,乒乓球仍会一直紧紧地贴在喷头处!
上面两个实验其实是一个原理:空气或水在乒乓球两侧的流动速度不同,从而将乒乓球压向了流速快的一侧。
实验3 自制喷雾器
利用速度增大会使压力变小的道理,人们制成了水速测量仪器和气流喷雾器。下面,我们就来做一个简易的气流喷雾器。
器材:一根吸管、一杯水
做法:
1.将吸管一端大约3厘米处用剪刀剪开一半,沿开口折成90度角。
2.将短的一端插入水中,向长的一端吹气
(调整吸管的夹角),水就会从瓶中升起,并随着气流被吹成水雾,形成了简易喷雾器。
这是因为气流从吸管的上部吹过时,气流速度加快,压力变小,水就被压上来了。当吹出的气流速度越大时,水上升得越高。
因速度不同而产生的力有时也会给我们带来一些危害!曾有人因距离行驶的火车过近而被吸到火车下惨遭碾压!这是因为火车高速行驶,火车附近的空气流动速度加快,远处的速度则较小,从而产生了向内的吸力!所以,为了防止这种事情的发生,火车站、地铁站通常都划有带颜色的安全线,提醒乘客不要越过。
当然了,关于速度和力的有趣实验还有很多,这就需要我们多去动脑研究,了解它们、利用它们,趋利避害,让知识更好地为我们服务!